Dnes se každé spuštění rakety, které je obsaženo ve zprávách, jeví jako známá součást života. Zájem obyvatel zpravidla vzniká pouze v případě velkolepých projektů průzkumu vesmíru nebo v případě vážných nehod. Není to však tak dávno, na začátku druhé poloviny minulého století, každé vypuštění rakety způsobilo, že celá země na chvíli zamrzla, a všichni následovali své úspěchy a nehody. Bylo to také na začátku vesmírné éry ve Spojených státech a poté ve všech zemích, kde zahájily své vlastní programy letů ke hvězdám. To byly úspěchy a neúspěchy těch let, které položily základ, na kterém rostla věda o raketách as ní kosmodromy a stále sofistikovanější vozidla. Jedním slovem si zaslouží pozornost raketa s její historií, strukturálními rysy a statistikou.
Hlavní věc v kostce
Odpalovací vozidlo je variantou vícestupňové balistické rakety, jejímž účelem je vypustit určité náklady do vesmíru. V závislosti na poslání vypuštěného vozidla jej může raketa vložit na geocentrickou orbitu nebo dát zrychlení k opuštění zemské gravitační zóny.
Ve velké většině případů dojde ke spuštění rakety z její vertikální polohy. Je velmi vzácné používat vzduchový typ startu, když je zařízení nejprve dodáno letadlem nebo jiným podobným zařízením do určité výšky, a pak se spustí.
Vícestupňové
Jedním ze způsobů klasifikace odpalovacích vozidel je počet kroků zahrnutých v jejich složení. Zařízení, která obsahují pouze jednu takovou úroveň a jsou schopna současně přenášet užitečné zatížení do vesmíru, dnes zůstávají jen snem konstruktérů a inženýrů. Hlavní postavou na kosmodromech světa je vícestupňové zařízení. Ve skutečnosti představuje několik spojených raket, které jsou zapojeny v sérii během letu a odpojeny po dokončení své mise.
Potřeba takového designu spočívá v obtížnosti překonat gravitaci. Raketa by měla odtrhnout svou vlastní hmotnost z povrchu, která zahrnuje hlavně tuny paliva a pohon, jakož i hmotnost užitečného zatížení. V procentech to je pouze 1, 5 až 2% počáteční hmotnosti rakety. Odpojení strávených etap za letu usnadňuje zbývající fáze a zefektivňuje let. Podobný design má nevýhodu: klade zvláštní nároky na kosmické lodě. Tam, kde utratené kroky klesnou, je zapotřebí zóna bez lidí.
Opakovaně použitelné
Je zřejmé, že s tímto designem nelze startovací vozidlo použít více než jednou. Vědci však na tvorbě takových projektů neustále pracují. Plně opakovaně použitelná raketa dnes neexistuje kvůli potřebě špičkových technologií, které jsou lidem dosud nepřístupné. Přesto existuje realizovaný program částečně opakovaně použitelné kosmické lodi - jedná se o americký raketoplán.
Je třeba poznamenat, že jedním z důvodů, proč se vývojáři snaží vytvořit znovu použitelnou raketu, je touha snížit náklady na vypouštění vozidel. „Raketoplán“ však nepřinesl očekávané výsledky v tomto smyslu.
První odpálení rakety
Vrátíme-li se k historii problému, pak vzhledu vlastního startovacího vozidla předcházelo vytvoření balistických raket. Jeden z nich, německý „V-2“, byl Američany použit pro první pokusy „zasáhnout“ do vesmíru. Ještě před koncem války, začátkem roku 1944, bylo provedeno několik vertikálních startů. Raketa dosáhla výšky 188 km.
Významnějších výsledků bylo dosaženo po pěti letech. V USA došlo k odpálení rakety na cvičišti White Sands. To sestávalo ze dvou kroků: rakety V-2 a VAK-desátník a bylo možné dosáhnout výšky 402 km.
První posilovač
Rok 1957 je však považován za začátek vesmírné éry. Pak začalo první skutečné startovní vozidlo ve všech smyslech, sovětský Sputnik. Start byl proveden na kosmodromu Baikonur. Raketa úspěšně zvládla tento úkol - vypustila první umělou družici Země na orbitu.
Raketa Sputnik a její raketa Sputnik-3 byly vypuštěny celkem celkem čtyři, z nichž tři byly úspěšné. Na základě tohoto zařízení byla vytvořena celá rodina nosných raket charakterizovaných zvýšenými hodnotami výkonu a některými dalšími charakteristikami.
Vypuštění rakety do vesmíru, vyrobené v roce 1957, bylo v mnoha ohledech význačnou událostí. Znamenalo to začátek nové fáze vývoje lidského prostředí, skutečně otevřelo vesmírný věk, poukázalo na možnosti a omezení technologie té doby, a také poskytlo SSSR znatelnou výhodu nad Amerikou ve vesmírném závodě.
Moderní scéna
Dnes jsou za nejsilnější považována vozidla ruské výroby Proton-M, americká Delta-IV Heavy a evropský Arian-5. Vypuštění rakety tohoto typu umožňuje umístit na orbitu blízkou Zemi, která leží v nadmořské výšce 200 km, užitečné zatížení o hmotnosti až 25 tun. Taková zařízení jsou schopna dopravit asi 6 až 10 tun na geoskladovou orbitu a 3 až 6 tun na geostacionární orbitu.
U startovacích vozidel Proton se vyplatí zastavit. V sovětském a ruském vesmírném průzkumu hrál významnou roli. Byl použit k implementaci různých programů s obsluhou, včetně zasílání modulů na orbitální stanici Mir. S jeho pomocí byly do vesmíru dodány „Dawn“ a „Star“, nejdůležitější bloky ISS. Navzdory skutečnosti, že ne všechny nedávné odpálení raket tohoto typu byly úspěšné, Proton zůstává nejoblíbenějším nosičem: přibližně 10 až 12 odpálení se provádí ročně.
Zahraniční kolegové
Arian-5 je analog Protonu. Tento posilovač má řadu rozdílů od ruského, zejména jeho spuštění je mnohem dražší, ale má také větší nosnost. „Arian-5“ je schopen vypustit dva satelity najednou na geo-střední oběžnou dráhu. Právě zahájení tohoto typu kosmické rakety bylo začátkem mise slavné sondy Rosetta, která se po deseti letech letu stala satelitem komety Churyumov-Gerasimenko.
Delta IV zahájila svoji „kariéru“ v roce 2002. Jedna z jeho úprav, Delta IV Heavy, podle údajů z roku 2012, měla největší užitečnou hmotnost mezi odpalovacími vozidly na světě.
Složky úspěchu
Úspěšné vypuštění rakety není založeno pouze na ideálních technických vlastnostech zařízení. Hodně záleží na výběru výchozího místa. Umístění kosmického přístavu hraje významnou roli v úspěchu mise vypuštěného vozidla.
Spotřeba energie pro uvedení satelitu na oběžné dráze se sníží, pokud úhel jeho sklonu odpovídá zeměpisné šířce terénu, ve kterém dochází ke spuštění. Nejdůležitějším z těchto parametrů je vypuštění vozidel dodaných na geostacionární orbitu. Ideálním místem pro odpálení takových raket je rovník. Odchylka o stupeň od rovníku vede k nutnosti nastavit rychlost o 100 m / s více. Podle tohoto parametru zaujímá nejpříznivější pozice mezi více než 20 kosmodromy na světě evropská Kourou, která se nachází na 5 ° zeměpisné šířky, brazilský Alcantara (2, 2 °) a také Sea Launch, plovoucí kosmodrom, který má schopnost odpalovat rakety přímo z rovníku.
Na směru záleží
Další bod spojený s rotací planety. Rakety začínající od rovníku okamžitě dostávají působivou rychlost směrem na východ, která je přesně spojena s rotací Země. V tomto ohledu jsou všechny letové trasy zpravidla položeny na východ. Izrael nemá v tomto ohledu štěstí. Musí vysílat rakety na západ a vyvinout další úsilí k překonání rotace Země, protože nepřátelské státy se nacházejí na východ od země.
Pád pole
Jak již bylo zmíněno, vyčerpané raketové fáze padají na Zemi, a proto by měla být vedle kosmodromu umístěna vhodná zóna. Skvělá volba je oceán. Většina kosmodromů se proto nachází na pobřeží. Dobrým příkladem je Cape Canaveral a zde se nachází americký kosmodrom.
Ruské startovací stránky
Kosmodromy naší země vznikly během studené války, a proto nemohly být rozmístěny na severním Kavkaze nebo na Dálném východě. Prvním testovacím místem pro odpálení raket byl Baikonur, který se nachází v Kazachstánu. Nízká seismická aktivita, po většinu roku dobré počasí. Možný pokles raketových prvků v asijských zemích zanechává určitý dojem o fungování skládky. V Baikonuru je třeba pečlivě položit letovou cestu, aby pracovní kroky nekončily v obytných oblastech a rakety nevstoupily do čínského vzdušného prostoru.
Kosodrom Svobodný, který se nachází na Dálném východě, má nejúspěšnější umístění pádových polí: padají na oceán. Dalším kosmickým přístavem, kde můžete často vidět odpálení rakety, je Plesetsk. Nachází se severně od všech podobných světových webů a je ideálním místem pro posílání vozidel na polární oběžné dráhy.
